通過準確測量鋯管溫度（使用內置熱電偶或外部溫度傳感器）和該電動勢值，可計算得到被測環境的氧分壓。在熱處理應用中，再配合爐溫和氣體平衡模型（如氫氣-水汽平衡或二氧化碳-一氧化碳平衡），即可進一步推算出碳勢（反映材料表面滲碳能力）；在連鑄應用中，用于快速測定鋼水中的溶解氧含量，以監控冶煉過程（確保鋼水純凈度）。準確測量探頭溫度至關重要，因為氧探頭直接測量的是氧分壓，而碳勢是在特定工況溫度下，基于測量得到的氧分壓和已知的化學反應模型計算得出的一個與滲碳能力等效的值，溫度誤差會直接導致碳勢計算偏差。
氧分析儀是一種工業過程分析儀表，主要用于各種工業過程混合氣體中氧含量檢測，廣泛應用于石油煉化（監控裂解氣體）、空分裝置（確保氧氣純度）、化工流程控制（優化反應效率）、磁性材料燒結（防止氧化）、高溫燒結爐保護氣體監測（如氮氣或氫氣環境）、電子行業保護性氣體分析（半導體制造）以及玻璃制造和建材行業窯爐氣氛調節（控制燃燒效率）等領域。根據不同的熱處理滲碳工藝需求，有不同原理的氧分析儀，具體分為電化學式氧分析儀（又名燃料電池法氧分析儀）、氧化鋯氧分析儀、磁氧分析儀（又名順磁氧分析儀）和激光式氧分析儀（基于光譜吸收），不同原理的氧分析儀各自有著獨特的優缺點，如適用場景、精度和成本差異。
